海洋盐度差产生的能量，是人们从渗透作用中计算出来的。渗透作用就是指允许液体从一层具有选择性的半渗透性薄膜中通过的过程。人们做了一个试验，在水槽里放入一个半透明膜，一边放盐水，一边注淡水。海水中的盐离子被半透明膜“封锁”过不来，只对淡水放行。这样，淡水就通过半透明膜往盐水里渗透。如果再建一座水塔的话，那么在渗透压的作用下，水位就能升高到250米，即大约25个大气压，海水和淡水的渗透压才能平衡。这高高在上的水从250米高度冲泄下来，那力量就相当大了，足以冲得水轮机呼呼转动起来发电。
陆地上的江河，日夜不停地向海里流淌着淡水，可以想见，在江河入海口的地方，蕴含着多么巨大的盐度差能量啊！据估计，世界上盐度差能约为26亿千瓦。
盐度差能，是一种神奇的能量，人们对它的认识较晚，还需要从基础理论上作进一步探讨。目前，离大规模开发盐度差能，还有一道道难关。
廉价的燃料——沼气
在沼泽地、污水沟、粪池等污泥浊水里，往往可以看到大大小小的气泡从水底污泥中窜出来，这就是沼气。如果用玻璃瓶把它们收集起来，一点火，瓶口马上会升起一股淡蓝色的火焰。
沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷，约占60％～70％；其次有30％左右的二氧化碳；另外还有少量的氢、氮、硫化氢、一氧化碳，水蒸气等。
甲烷本身无色、无味、无臭，沼气的蒜臭味是沼气中的硫化氢等成分带来的。沼气可以点灯照明，也可煮饭烧水。用沼气代替汽油、柴油发动机的效果也很好。如果把柴油机改装成沼气发动机，还可以用沼气来发电。6立方米左右沼气可发10度电。
沼气能一般都出现在沼泽地、污水沟或粪池里把人粪尿、牲畜粪便、作物秸秆、树叶、杂草之类，装到一个密闭的沼气池里，在一定的温度条件下，甲烷菌就会迅速繁殖，通过一系列的生物化学反应，就把有机物变成了沼气。
利用微生物来造沼气，可以变废为宝。10公斤草只能把100公斤水烧开，10公斤草变成的沼气却可以烧开180公斤水。一个年产2万吨酒精的工厂，如果把酒精废液全部用来生产沼气，一年就可以获得沼气1100万立方米，相当于8600吨煤。
沼气资源极其丰富，到处都有。单是人的粪便一项，如果利用起来，一个4000万人口的省份，一年就可以生产28亿立方米沼气，相当于190万吨汽油，用过的粪便还是优质的肥料。
细菌电池
煤炭、石油、天然气，是当前人类生活中的主要能源。随着人类社会的发展和生活水平的提高，需要消耗的能量日益增多。可是这些大自然恩赐的能源物质是通过千万年的地壳变化而逐渐积累起来的，数量虽多，但毕竟有限。因此，人们终将面临能源危机的一天。
当然，人们可以从许多方面获取能源。例如太阳能就是一个巨大的能源。此外像地热、水力、原子核裂变都可以放出大量的热量。试验研究表明，利用微生物发电，已向人们展示出美好的前景。
电池有很多种类，燃料电池是这个家族中的后起之秀。一般电池是由正极、负极、电解质三部分组成，燃料电池也是这样：让燃料在负极的一头发生化学反应，失去电子；让氧气剂在正极的一头发生反应，得到从负极经过导线跑过来的电子。同普通电池一样，这时候导线里就有电流通过。
燃料电池可以用氢、联氨、甲醇、甲醛、甲烷、乙烷等作燃料，以氧气、空气、双氧水等为氧化剂。现在我们可以利用微生物的生命活动产生的所谓“电极活性物质”作为电池燃料，然后通过类似于燃料电池的办法，把化学能转换成电能，成为微生物电池。
作为微生物电池的电极活性物质，主要是氢、甲酸、氨等等。例如，人们已经发现不少能够产氢的细菌，其中属于化能异美菌的有三十多种，它们能够发酵糖类、醇类、有机酸等有机物，吸收其中的化学能来满足自身生命活动的需要，同时把另一部分的能量以氢气的形成释放出来。有了这种氢作燃料，就可以制造氢氧型的微生物电池来。
在密闭的宇宙飞船里，宇航员排出的尿怎么办？美国宇航局设计了一种巧妙的方案：用微生物中的芽孢杆菌来处理尿，生产出氨气，以氨作电极活性物质，就得到了微生物电池，这样既处理了尿，又得到了电能。一般在宇航条件下，每人每天排出22克尿，能得到47瓦的电力。同样的道理，也可以让微生物从废水的有机物当中取得营养物质和能源，生产出电池所需要的燃料。
尽管微生物电池还处在试验研究的阶段，但它预示着不久的将来，将给人类提供更多的能源。
理想的能源——氢
大家知道，氢是宇宙中最丰富的元素。地球表面约71％为水所覆盖，而氢除了在空气中以阳光照射海水中的半导体制氢设备来生成氢气，然后经液化后用特制的船运往陆地使用之外，主要储存在水中。因此可以说，氢是取之不尽、用之不竭的。
燃烧1克氢，可释放16千焦热量，大约是航空汽油热值的3倍；氢是一种无污染的燃料，它燃烧后的产物是水蒸气，不会像煤炭和石油那样，因燃烧产生大量的废气而污染自然环境；氢燃料重量轻，用作航天、航空等高速运输工具的燃料，是最适宜不过的了，可以使载重和自重比成倍地提高；氢用途广泛，适用性强，除了用于普通飞机和地面交通工具以外，还可以利用管道输送给家庭作为做饭、取暖和空调的能源；氢在运输和储存方面都很方便，用管道输送损失小。根据测算，用管道保存和输送氢气的费用，还不到电力输配费用的1／2。
因此，可以毫不夸张地说，氢能将是引人瞩目的21世纪的理想能源。
原子能技术
1979年3月8日，美国三里岛压水堆核电站由于操作失误等原因，发生了堆芯熔毁的严重事故。然而，事故对环境和居民却没有造成任何危害和伤亡，也没有发现明显的放射性影响。这说明，压水堆核电站的各项安全设施是有效的。
压水堆核电站是原子能技术造福人类的一种重要设施。
原子能亦称原子核能或核能，是原子核结构发生变化时放出的能量。在实用上指重元素的原子核发生分裂反应（裂变）时和轻元素的原子核发生聚合反应（聚变）时，所放出的巨大能量。
20世纪初发现的原子核里蕴藏着的核能，是人类历史上划时代的重大成就。这一成就首先被应用于军事目的，其后实现了核能的和平利用，标志着人类改造自然进入了一个新阶段。现在核能已成为一种可以大规模和集中利用的能源，可以替代化石能源（煤炭、石油和天然气），目前主要用于发电。从1954年苏联建成世界第一座核电站开始，到1991年底全球已有420座核电站在26个国家运行，总装机容量达327亿千瓦，发电量占全世界的16％。我国自行设计制造的第一座核电站——秦山核电站，装机容量30万千瓦，已于1991年并网发电。
核电站是利用原子核裂变反应放出的核能来发电的装置，其核心是核反应堆。核反应堆是一个能维持和控制核裂变反应的装置，在这里实现核能——热能转换。释放出的热能由一回路系统的冷却剂带回，用以产生蒸汽。整个一回路系统被称为核蒸汽供应系统，也称核岛，相当于常规火电厂的锅炉系统。由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回路系统，与常规火电厂的汽轮机发电机系统基本相同，也称常规岛。
核反应堆的种类有多种，按引起裂变的中子能量分为热中子反应堆和快中子反应堆。
热中子反应堆热中子的能量在01兆电子伏左右，快中子则是指裂变反应释放的中子，平均能量为2兆电子伏左右。热中子更容易引起铀-235的裂变，因此热中子反应堆比较容易实现和控制。目前大量运行的是热中子反应堆，其中需有慢化剂，通过它的原子核与快中子弹性碰撞，将快中子慢化成热中子。慢化剂目前用的是水、重水或石墨反应。堆内还有载出热量的冷却剂，目前冷却剂有水、重水、氮等。根据慢化剂、冷却剂和燃料不同，热中子堆有多种类型：①轻水堆。用轻水作慢化剂和冷却剂，稍加浓铀作燃料，包括压水堆和沸水堆。②重水堆。用重水作慢化剂和冷却剂，天然铀作燃料。③石墨气冷堆。用石墨慢化剂，稍加浓铀。④石墨水冷堆。石墨慢化，轻水冷却，稍加浓铀。目前已经运行的核电站以轻水堆居多，我国已选定压水堆作为第一代核电站。
快中子增殖反应堆热中子反应堆主要是利用天然铀内的少量铀-235，以及在反应堆内生成的少量钚-239。因此热中子堆仅利用天然铀中2％左右的铀，世界上现已探明的铀资源难以保证核能的长期大规模利用。由快中子来产生和维持链式裂变反应的反应堆——快中子堆，有可能实现核燃料的增殖。快中子堆以钚-239为裂变燃料，以铀-238为增殖原料，铀-238俘获快中子后又可生成钚-239。1951年，美国建成世界上第一座按上述原理工作的新型核反应堆——快中于增殖堆。到70年代末，快中子堆示范电站输出电功率已达3万千瓦，开始进入实用阶段。目前，已建成商业规模的示范堆。我国“863计划”也已计划建造快中子实验堆。
农作物能源
能源是人类生存的物质基础，社会的飞速发展需要有充足的能源做保证。目前，世界能源还是比较丰富的。现有的石油储量至少还可以满足两代人的需求，而煤则还有上百年的储备。但能源在世界上的分布并不平衡，能源的日益减少是人类面临的巨大威胁，我们必须在矿物燃料用尽之前开发出新的能源。
可供开发的能源很多，例如核能、太阳能、海洋能源等等，目前世界上许多发达国家已把眼光投到了农作物上。通过实践证明，在21世纪，树木、草和其他可再生的能源作物可以提供远多于现今使用的矿物燃料和电力。绿色植物还能够提供数量、品种日益丰富的化工制品，这些化工制品可用来制造日用品和其他产品。
